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中小型风力发电系统设计与并网研究

作　者: 徐坊降
导　师: 王辉
学　校: 山东大学
专　业: 电气工程
关键词: 风力发电机并网控制系统逆变电源试验
分类号: TM315
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着电力和能源改革逐步深入,在国家倡导节能减排的大背景下,风力发电成为新能源开发利用的重要领域。在有风力资源的地区,建设小型风力发电或风光互补独立电站(集中供电系统或户用系统)成为为小型负荷供电一种新选择。研究中小型风力发电系统的设计和并网技术显得十分必要。本文在比较各类型风力发电机的特点的基础上,结合山东省电力学校教学、科研、培训的实际需要及自然条件,对拟建设的10kW并网风力发电机组及5kw风光市电互补系统进行了设计,提出切合实际的设计方案。通过比较各种类型的风力发电机优缺点,选择了本系统的风力发电机。通过比较各种风力发电机控制技术的优缺点,选用控制方案。开发了在线监测系统,实现了实时在线监测和调整。通过比较并网的一般方法,提出本机组的并网方案,设计了并网设备,对风力发电机组进行并网前的调试,对并网后的运行状况进行了分析,获得了分布式电源在电网系统中运行和能量输送的技术数据,为解决分布式电源并入低压配电网提供了有力的技术数据支持。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
第一章绪论  8-13
  1.1 本课题的研究背景  8-10
  1.2 国内外风电技术概述  10-11
  1.3 本研究的预期目标  11-12
  1.4 本文的主要工作  12-13
第二章风力发电机系统的设计  13-26
  2.1 10kW风力发电机的选择  13-21
    2.1.1 风力机的一般原理  13-15
    2.1.2 风力发电机的选择  15-18
    2.1.3 10kW风力发电机组成与安装  18-21
  2.2 5kW风光市电互补系统方案设计  21-24
    2.2.1 系统设计原则  21-22
    2.2.2 系统设计方案  22-23
    2.2.3 光伏系统最佳倾角的确定  23-24
  2.3 风力发电控制室的布置方案  24
  2.4 本章小结  24-26
第三章风力发电机控制系统的选择  26-47
  3.1 风力发电机控制技术  26-29
    3.1.1 恒速恒频风力发电系统  26
    3.1.2 变速恒频风力发电系统  26-29
  3.2 ZK460-W12/10控制器  29-37
    3.2.1 控制器概述  29
    3.2.2 控制器技术参数  29
    3.2.3 控制系统的构成  29-37
  3.3 逆变电源模块的选择  37-43
    3.3.1 逆变电源型号  38
    3.3.2 逆变电源基本构成及功能  38-43
  3.4 监控系统的安装设计  43-46
    3.4.1 功能概要  43
    3.4.2 功能特点  43-44
    3.4.3 系统结构  44
    3.4.4 监测数据的获取  44-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章风力发电机的并网运行  47-72
  4.1 并网装置及方法  47-48
  4.2 控制系统的调试  48-50
  4.3 逆变电源的调试  50-64
    4.3.1 开机操作流程  50
    4.3.2 调试步骤  50-64
  4.4 机组的并网运行分析  64-71
    4.4.1 风力发电机组基本运行特性  64-65
    4.4.2 风力发电机并网运行稳态性能  65-68
    4.4.3 风力发电机系统的维护  68-71
  4.5 本章小结  71-72
第五章结论  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-78
学位论文评阅及答辩情况表  78

中小型风力发电系统设计与并网研究

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